Витамины группы А, антиксерофтальмический витамин

    Витамин А открыт Н.Друмондом в 1916 г., его синтез был осуществлен в 1933 г.

Витамин А представлен несколькими химическими соединениями – витамин А₁, витамин А₂, ретиноевая кислота, альдегидная форма витамина А ретиналь, из которых наиболее распространенным является витамин А₁ (ретинол):

         

       По химическому строению витамин А₁ является циклическим, непредельным одноатомным спиртом, состоящим из β-оинонового кольца и боковой цепи, включающей два остатка изопрена с концевой гидроксильной группой. Витамин А₂ отличается от А₁ добавочной двойной связью, находящейся между С₃ и С₄ шестичленного цикла.

    Концевая гидроксильная группа витамина А легко окисляется с образованием альдегидной (ретиналь) или карбоксильной (ретиноевая кислота) групп. Ретинол, ретиналь и ретиноевая кислота представлены в организме человека транс-изомерами:

           

          

       Только в сетчатке глаза происходит изомеризация с образованием 11-цис-ретиналя и 11-цис-ретинола.

    Суточная потребность и распространение. Витамины группы А содержатся только в пище животного происхождения (печень, рыбий жир, сливочное масло, желток яйца и др.). В растительных продуктах содержатся предшественники витамина А (провитамины) – α-,β- и γ-каротины, наиболее активным из которых является β-каротин.

    Суточная потребность в витамине А составляет для женщин 0,8 мг, для мужчин – 1,0 мг.

    Витамин А поступает в организм человека в свободном состоянии, в виде сложного эфира пальмитиновой или уксусной кислоты, а также в виде каротиноидов. Их всасывание в энтероциты происходит в составе смешанных мицелл. В клетках тонкого кишечника под действием β-каротин-15,15 ^-диоксигеназы β-каротин частично превращается в две молекулы витамина А.

    В энтероцитах витамин А, его эфиры и каротиноиды включаются в состав хиломикронов и поступают в кровь. В плазме крови витамин А и его производные образуют комплекс со специфическим ретинолсвязывающим белком, присутствующим во фракции α₂- глобулинов. Витамин А депонируется в печени.

    Биологическая роль витамина А.    Витамин А участвует в фотохимическом процессе зрительного акта. В виде 11-цис-ретиналя он входит в состав светочувствительных пигментов сетчатки глаза: сложных белков родопсина палочек и йодопсинов колбочек. Родопсин состоит из белка опсина и 11-цис-ретиналя. Под действием света низкой интенсивности происходит фотоизомеризация 11-цис-ретиналя в транс-изомер, некомплементарный опсину. Диссоциация родопсина на опсин и 11-транс-ретиналь приводит к местной гиперполяризации мембраны палочки и возникновению нервного импульса, передаваемого в зрительный анализатор головного мозга. Освобожденный 11-транс-ретиналь через ряд реакций, катализируемых алкогольдегидрогеназой и цис-транс-изомеразой, превращается в 11-цис-ретиналь, который вновь ассоциирует с белком опсином (рис. 29). 

Ретиноевая кислота участвует в регуляции экспрессии генов. Активируя или подавляя экспрессию генов, ретиноевая кислота активирует деление, дифференцировку клеток, тканей и органов у эмбрионов и молодых растущих организмов. У взрослых людей ретиноевая кислота активирует деление и дифференцировку быстро пролиферирующих тканей – эпителия кожи и слизистых оболочек дыхательных путей и желудочно-кишечного и моче-полового трактов, сперматогенного эпителия у мужчин и плаценты у беременных женщин, а также лимфоцитов. Она усиливает синтез сульфатированных гликозоаминогликанов и гликопротеинов межклеточного матрикса соединительной (хрящевой и костной) ткани.

Рис. 29. Схема зрительного цикла

    Провитамин А β-каротин в организме человека является антиоксидантом, он защищает липиды биологических мембран от свободно-радикального окисления.

    Гипо- и авитаминоз А. К наиболее ранним и специфическим симптомам гипо- и авитаминоза А относится куриная (ночная) слепота (гемералопия). Она выражается в потере способности различать предметы в сумерках. В дальнейшем у детей и взрослых наблюдается сужение полей зрения и светобоязнь. Авитаминоз приводит к ксерофтальмии, т.е. развитию сухости роговой оболочки глаз вследствие закупорки слезного канала, эпителий которого подвергся ороговению. Глазное яблоко не омывается глазной жидкостью, в результате чего развивается воспаление коньюктивы, отек, изъязвление и размягчение роговицы (кератомаляция). Этот процесс необратим и приводит к полной потере зрения.

    У маленьких детей наблюдаются задержка роста, психомоторного развития, дефекты формирования эпифизов костей, эмали зубов. У взрослых и детей развивается сухость кожи, гнойничковый дерматит, кератинизация слизистых оболочек желудочно-кишечного тракта и дыхательных путей, что приводит к нарушению их функций. У взрослых мужчин нарушается сперматогенез, у женщин – невынашиваемость беременности. При недостаточности витамина А нарушается дифференцировка лимфоцитов, что приводит к развитию иммунодефицита и повышенной восприимчивости к инфекциям.

    Гипервитаминоз А встречается у детей при длительном употреблении больших количеств витаминизированного рыбьего жира, у подростков и взрослых при использовании в питании печени морских животных и рыб, при передозировке препаратов витамина А, используемых при местном и общем лечении язв на слизистых оболочках полости рта.

    Для острого гипервитаминоза характерны признаки сильного отравления – вялость, сонливость, головная боль, высокая температура, рвота. Хронический гипервитаминоз сопровождается болями в суставах, мышцах и костях, головными болями, выпадением волос, трещинками слизистой оболочки в уголках рта, кровоточивостью слизистых оболочек, истощением и прекращением роста.

    Повышенные дозы витамина А опасны для плода. Избыток ретиноевой кислот, участвующей в регуляции дифференцировки клеток, приводит к порокам развития.

    Применение витамина А медицинской практике. В качестве лекарственных препаратов используют как природные препараты витамина А, так и полученные синтетическим путем. Их применяют при ослаблении зрения, инфекционных заболеваниях, нарушении функции желудочно-кишечного тракта, в комплексной терапии сердечно-сосудистых заболеваний.

    Аналоги витамина А – изотретиноин и этретинат – используют для лечения кожных заболеваний. Изотретиноин используют при лечении тяжелых случаев акне. Этретинат применяется при лечении псориаза.